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重载铁路的发展离不开桥梁,预应力混凝土连续箱梁桥以其结构刚度大、受力性能好、抗震能力强等优点,在重载铁路桥梁建设中被广泛应用。然而,随着重载列车轴重和运量的不断提升,许多箱梁桥在运营过程中出现了不同程度的裂缝,影响了结构的耐久性和使用安全。因此,必须对开裂后结构的实际状态进行科学的评估,以便选择适当的维修加固办法。目前,国内外对箱梁开裂后状况的研究还较少,本文以蒙华重载铁路某特大桥为研究对象,重点分析了箱梁横向裂缝的成因,并探讨了不同开裂状态下结构应力和挠度变化规律。主要研究内容如下:(1)在阅读了大量文献的基础上,总结了混凝土材料的特性,从混凝土自身的属性出发,探讨了箱梁裂缝的形成机理;按照裂缝产生的位置对箱梁裂缝进行了分类,并阐述了箱梁桥裂缝的成因。(2)系统地研究了在进行有限元分析时可采用的裂缝模型、应选取的本构关系以及裂缝的模拟方法,为后文建模计算提供理论依据。(3)利用Midas Civil建立箱梁桥有限元分析模型,重点选取了温度和纵向预应力这两个因素对结构进行分析,得出温度荷载对箱梁跨中底板内力的影响很大,纵向预应力损失对支座附近的顶板和跨中、边跨合龙段附近底板内力的影响较大。(4)通过Midas FEA软件构建不同开裂状态下箱梁桥的实体单元模型,探究不同裂缝特征统计参数对结构最大应力和挠度的影响规律。结果表明:裂缝宽度对箱梁桥结构应力和挠度的影响最大,开裂高度和裂缝数量对结构应力和挠度的影响相对较小,且后两者对结构的影响程度基本相当。(5)介绍了箱梁桥裂缝的处理原则和常用的修补方法,并从设计、施工和养护等方面提出了改善桥梁耐久性的措施和建议,希望能为以后的维修加固工程提供一些借鉴和参考。